Etablissement/organisme porteur : IMT - Mines Saint-Etienne
Nom du Directeur d’Ecole : Jacques FAYOLLE
Site concerné : Mines Saint-Etienne – Centre Sciences des matériaux et des structures
Nom du projet : Métallurgie virtuelle pour une industrie du futur soutenable
Mots-clés : Modélisation numérique, Métallurgie, Fabrication additive, Microstructures
Thématique scientifique : Métallurgie numérique, Conception d’alliages, Fabrication additive
Durée prévisible du projet : de 3 à 6 ans
Corps titularisation à l’issue du contrat de 3 à 6 ans : Professeur de l’Institut Mines Télécom
ENVIRONNEMENT DU POSTE
Mines Saint-Etienne est une école de l’Institut Mines-Télécom (IMT), 1er groupe public d’écoles d’ingénieurs et de management de France. L’IMT est un EPSCP (grand établissement) sous la tutelle du ministère chargé de l’industrie et du numérique.
L’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Etienne) est chargée de missions de formation, de recherche et d’innovation, de transfert vers l’industrie et de culture scientifique, technique et industrielle.
Mines Saint-Etienne représente : 2 400 élèves-ingénieurs et chercheurs en formation, 480 personnels, un budget consolidé de 46 M€, 3 sites sur le campus de Saint-Étienne (Loire) d'environ 26 000 m², le campus Georges Charpak Provence à Gardanne (Bouches-du-Rhône) d'environ 20 000 m², une implantation à Lyon sur le Campus Numérique de la région Auvergne-Rhône-Alpes, 5 centres de formation et de recherche, 6 Unités de Recherche, un centre de culture scientifique technique et industrielle (La Rotonde). Le Times Higher Education World University Ranking 2022 nous classe 251-300 au niveau mondial en “Engineering & Technology”, 1er établissement d’enseignement supérieur et de recherche dans ses deux régions d’appartenance.
Le Centre de Sciences des Matériaux et des Structures (SMS) met en œuvre les activités de recherche et d’enseignement dans le domaine de la mécanique et la physique des matériaux comme les métaux, les composites et les céramiques. Ses activités, expérimentales et numériques, concernent l’optimisation des propriétés de tenue en service des matériaux volumiques et / ou surfaciques. Il assure des enseignements dans l’ensemble des cycles de formations initiales et sous statut salarié de Mines Saint-Etienne. Pour ses activités, le Centre SMS s’appuie sur ses plateaux de caractérisations expérimentales et plateformes technologiques de démonstrateurs industriels. Le Centre SMS est notamment doté d’une plateforme d'élaboration et de transformation d'alliages modèles pour l'étude de compositions spécifiques d’alliages, ainsi qu'une plateforme de fabrication additive par WAAM permettant la production de grandes pièces, ainsi que la réparation, le rechargement ou la fonctionnalisation de pièces existantes. Les activités de recherche en science des matériaux du centre SMS sont conduites au sein du Laboratoire Georges Friedel (LGF, UMR 5307 CNRS), qui réunit les compétences de l'École des Mines de Saint-Étienne dans les domaines des matériaux, de la mécanique et des procédés, en partenariat avec l'industrie pour résoudre les défis de durabilité, d'efficacité énergétique et de transformation des matériaux en composants industriels.
L’activité principale de l’équipe PMM (Physique et Mécanique appliquées à la Métallurgie) du laboratoire LGF concerne la mesure, la modélisation et la prédiction des évolutions microstructurales résultantes des procédés de mise en forme et de fabrication avancés. Cette équipe s’investit également dans le développement de méthodologies de conception d’alliages, notamment grâce à sa maitrise des procédés d’élaboration lui permettant de quantifier les performances des alliages conçus. Les travaux de l’équipe bénéficient des moyens de calculs intensifs du LGF permettant le développement et le maintien de codes internes dédiés au design d’alliage, aux méthodes de caractérisation de la matière et la simulation des évolutions microstructurales.
Le poste s'articule autour de la création d'outils numériques visant à concevoir des nouveaux matériaux métalliques et des microstructures sur mesure, afin de permettre la fabrication de matériaux innovants à haute performance et éco-responsables. Le développement de solutions numériques combinant des modèles à base physique et des modèles exploitant l'intelligence artificielle (apprentissage automatique) ainsi que l'analyse de bases de données permettra d'ouvrir de nouvelles perspectives dans les domaines de l'aéronautique, de l'automobile, de l'énergie et de l'industrie. Cette approche permettra d'explorer de nouveaux matériaux à haute performance, ainsi que d'optimiser les matériaux existants pour réduire leur empreinte carbone ou favoriser l'utilisation de matières recyclées par exemple.
La chaire de professeur junior est destinée aux chercheurs et chercheuses en première partie de carrière, présentant un fort potentiel d’encadrement et d’animation d’équipe de recherche, ainsi que des capacités à participer à des projets nationaux, européens ou internationaux.
La chaire sera dotée d’un financement de l’ANR d’un montant de 200 k€.
Ce dispositif de recrutement s'inscrit dans le cadre la loi de programmation pour la recherche. Les modalités de ce recrutement sont prises en application du décret n° 2021-1710 du 17 décembre 2021 relatif au contrat de chaire de professeur junior.
DESCRIPTION DU POSTE
La mission d'enseignement consiste à assurer des cours, des travaux dirigés et pratiques, ainsi que des encadrements de projets et de stages, en priorité dans la formation Ingénieur Civil des Mines, Masters Recherche. Le candidat devra pouvoir couvrir un spectre large parmi les enseignements de matériaux, physique, mécanique et procédés en s’impliquant notamment dans les cours et TD de méthodes numériques appliquées à la science des matériaux, ainsi que d’autres cours/projets/formation à caractère à la fois ouvert et innovant. Ces enseignements pourront également concerner les formations doctorales, continue et sous statut salarié (ISTP). La personne recrutée s’impliquera activement dans les équipes pédagogiques en charge des filières de formation citées ci-dessus. A ce titre, la conception de nouvelles activités et le développement de pédagogies innovantes, notamment grâce aux fonctionnalités du numérique, sont partie intégrante de la mission d’enseignement. La personne recrutée devra être en mesure de délivrer ses enseignements en anglais.
La mission de recherche s’inscrit dans le défi de la Conception Assistée par Ordinateur de nouveaux matériaux métalliques en intégrant les nouvelles contraintes de soutenabilité, de souveraineté, de frugalité et de développement durable en général. La conception de matériaux doit être vue au sens large en allant de l’optimisation de la composition chimique, de la microstructure au développement d’architectures internes (méta-matériaux). La personne recrutée doit préférentiellement pouvoir s’inscrire dans un ou plusieurs de ces grands axes. Elle aura à disposition un centre de calcul intensif (cluster) permettant de réaliser des calculs parallèles avec une ressource importante. Son activité bénéficiera également des capacités d’élaboration quasi-uniques du LGF que ce soit en matière d’élaboration d’alliages modèles par la technique de fusion en nacelle froide ou de matériaux architecturés par les techniques de fabrication additive, pour quantifier les performances des matériaux conçus.
Les missions sont susceptibles d’évoluer en fonction des besoins du service et de Mines Saint-Etienne.
